В процессе изучение молекулярных химических формул рано или поздно настает момент, когда необходимо изучить способ определять массовую долю того или иного элемента. Это относительно несложный процесс, если предварительно изучить все тонкости расчета.
Что такое массовая доля?
- Ученику в ходе изучения химических реакций с различными элементами, смесями и системами, приходится сталкиваться с необходимостью расчета концентрации выбранного вещества в многокомпонентных смесях. Сама по себе массовая доля – это соотношение массы конкретного элемента, входящего в состав смеси, к массе самой смеси.
- В уравнениях ее обозначают греческой буквой «омега» и исчисляется она в процентах. Именно поэтому, если при расчетах ее значение окажется больше 100, рекомендуют перепроверить вычисления. Минимальное ее значение может равняться нулю.
- На основании закона о сохранении массы веществ, участвующих в химической реакции, высчитают концентрацию каждой отдельной составляющей в смеси или веществе. Расчет концентрации важен не только на уроках химии – изготовление лекарств, расчет количества удобрений и приготовление рассолов без него просто невозможны.
Способы расчета
Поскольку массовая доля вещества – это соотношение массы элемента в выбранной частице смеси с ее молекулярной массе, расчет происходит по схеме:
w = (m · m) / 100%
Общая концентрация всех составляющих смеси окажется равна единице или ста процентам – в зависимости от выбранных величин расчета. В зависимости от того, концентрацию чего необходимо узнать, формула немного меняется:
- Доля химического элемента. Ее рассчитают по формуле, отражающей ее зависимость по отношению к атомной массе ее элемента, помноженной на количество его атомов в соединении и к массе молекул вещества. Схожим способом высчитывают массовую долю какой-либо составляющей в кристаллогидратах и других смесях с водой, поскольку большинство элементов в минералах пребывают именно в таком виде.
w(O) = (Mr · 2) / m) х 100%
Для облегчения проведения подсчетов массовых долей всех составляющих вещества, используют часть вещества такого размера, чтобы она равнялась ее молярной массе. Это поможет уровнять массу элемента в ее составе к его молярной массе, помноженной на количество его атомов в молекуле. - Доля веществ в смеси или растворе. В этом случае схема изменится не сильно: на месте числителя окажется масса вещества раствора и в качестве знаменателя – масса самого раствора целиком.
w = (m (в-ва) · m (р-ра)) / 100%
В процессе расчета рекомендуют помнить, что для определения массовой концентрации нужно брать соотношение со всем раствором, а не только с количеством растворителя. - Примеси. В данном случае для расчета концентрации какого либо соединения, из 100% необходимо будет вычесть доли всех примесей. Например, если речь идет о полученном из минералов железе и количество примесей не превышает 80%, то расчет содержания чистого железа в исходном материале будет таков:
100 – 80= 20%.
Расчет массовой доли вещества довольно прост, если знать индекс элементов, их молярную массу и внимательно следить за расчетами.
804
